固態(tài)合金自動(dòng)充放氫裝置

世紀(jì)森朗，加氫反應(yīng)器，制氫反應(yīng)裝置，儲(chǔ)氫反應(yīng)釜，液體儲(chǔ)氫反應(yīng)裝置，固態(tài)儲(chǔ)氫反應(yīng)系統(tǒng)。固態(tài)合金自動(dòng)充放氫裝置，稀土儲(chǔ)氫材料是一種利用稀土元素與其他金屬形成合金，在一定溫度條件下具有可大量吸氫和放氫、可逆性優(yōu)良、反應(yīng)快等特點(diǎn)的功能材料和能源材料。稀土儲(chǔ)氫材料主要分為LaNi5型儲(chǔ)氫合金(AB5型)和La-Mg-Ni系儲(chǔ)合金(AB3型和A2B7型)兩類。固態(tài)儲(chǔ)氫裝置就像一個(gè)大容量充電寶，可以把光伏、風(fēng)電等不穩(wěn)定的可再生能源高密度存儲(chǔ)起來，既解決了風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)性強(qiáng)、利用難的問題，也將改變目前過度依賴煤炭、石油等化石能源制氫的現(xiàn)狀，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。”固態(tài)儲(chǔ)氫裝置工作原理是根據(jù)稀土一鎳基儲(chǔ)氫材料傳熱傳質(zhì)相關(guān)參數(shù)，對氫儲(chǔ)能系統(tǒng)中儲(chǔ)氫裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決儲(chǔ)氫裝置熱響應(yīng)速度慢的問題;通過建立數(shù)學(xué)模型來計(jì)算反應(yīng)熱調(diào)控器的響應(yīng)數(shù)據(jù)，確認(rèn)啟停條件并建立PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提高反應(yīng)熱調(diào)控器的自動(dòng)化程度;同時(shí)，對大功率儲(chǔ)氫系統(tǒng)進(jìn)行集成與優(yōu)化，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋冶金用氫氣回收再利用、大規(guī)模工業(yè)氫氣低壓安全存儲(chǔ)、加氣站用固態(tài)儲(chǔ)氫裝置和移動(dòng)載具用固態(tài)儲(chǔ)氣系統(tǒng)等方向。

1、新型固態(tài)儲(chǔ)氫材料有望成為氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵材料

目前，氫氣的儲(chǔ)運(yùn)主要分為三種方式，分別是高壓氣態(tài)儲(chǔ)、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫以及氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫。在高安全性和體積要求高的情況下應(yīng)用受到限制;低溫液態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能密度高，不過能耗大其成本高且有熱泄漏風(fēng)險(xiǎn)，因此主要應(yīng)用于航天等特殊領(lǐng)域。氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫作為一種新的儲(chǔ)氫技術(shù)，近年來的表現(xiàn)愈發(fā)亮眼，具有體積儲(chǔ)氫密度高、低壓和儲(chǔ)運(yùn)安全等優(yōu)點(diǎn)，不過其對儲(chǔ)氫材料要求高，因此更適合固定式儲(chǔ)氫。隨著儲(chǔ)氫材料性能的大幅度提高，氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫在高安全性加(儲(chǔ))氫站等方面表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景和潛力。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，作為高安全性低壓固態(tài)儲(chǔ)氫核心技術(shù)的高性能儲(chǔ)材料必將迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇。另一方面，儲(chǔ)氫材料的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步也是未來氫能健康發(fā)展的客觀需求。而在一系列新型固態(tài)儲(chǔ)氫材料中，稀土儲(chǔ)氫合金無疑占據(jù)了重要地位。稀土儲(chǔ)氫合金是一種可在通常條件下能可逆地大量吸收和放出氫氣的合金材料，具有吸氫和放氫溫度溫和、速率快易活化、穩(wěn)定性好和成本適中等特點(diǎn)。最重要的是，中國的稀土產(chǎn)量占世界的 80% 以上，具有重要的原料優(yōu)勢。稀土在儲(chǔ)氫材料中的比例大于 30%，而且大量使用高豐度稀土鑭和鈰。因此發(fā)揮我國稀土產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，大力開發(fā)新型稀土儲(chǔ)氫材料，對促進(jìn)我國的氫能應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。

2、依托先進(jìn)技術(shù)，固態(tài)儲(chǔ)氫與鎳氫電池齊頭并進(jìn)

固態(tài)合金自動(dòng)充放氫裝置，值得注意的是，稀土儲(chǔ)氫材料除了具有固態(tài)儲(chǔ)氫性能外，還具有電化學(xué)儲(chǔ)氫性能，其另一個(gè)重要用途便是作為鎳氫電池的負(fù)極材料。鎳氫電池又稱金屬氫化物鎳(MH/Ni)電池，使用氫氧化鉀水溶液作為電解液，屬于水系堿性電池。其具有安全性高、耐低溫、可快速充電、大功率放電、綠色環(huán)保易于回收等特點(diǎn)，而這些恰好屬于鋰電池的薄弱環(huán)節(jié)，因此可在一定程度上彌補(bǔ)市場需求。目前，鎳氫電池在油電混合動(dòng)力節(jié)能汽車、軌道交通、輪船、潛艇坦克、風(fēng)電光伏儲(chǔ)能、電動(dòng)又車、智能家電、消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、特種儀器儀表以及民用消費(fèi)電池等行業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。新型稀土儲(chǔ)氫合金材料與傳統(tǒng) AB5 型儲(chǔ)氫合金電極材料相比，電化學(xué)容量可提高 20% 以上，在容量性能、動(dòng)力學(xué)性能、低溫特性等方面均有大幅度提高，極大提高了鎳氫動(dòng)力電池的性價(jià)比，已在多家鎳氫電池企業(yè)得到應(yīng)用和推廣。當(dāng)前鎳氫電池迫切需要解決的問題是重量能量密度較低，因此，研發(fā)和生產(chǎn)高容量的新型稀土儲(chǔ)氫材料可極大提高 MH/Ni 電池的市場競爭力。新型稀土儲(chǔ)氫材料是一類具有更高儲(chǔ)氫容量和特殊晶體結(jié)構(gòu)的稀土儲(chǔ)氫材料比傳統(tǒng)的稀土儲(chǔ)氫合金具有更高的儲(chǔ)氫容量和更加優(yōu)異的特性和性價(jià)比。稀土儲(chǔ)氫材料作為一種具有巨大潛力的新能源材料，將在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。